阅读说明：本技术 一种双口环密封的自吸排污泵 (Self-suction sewage pump with double-opening ring seal ) 是由 吴登昊 任芸 谷云庆 周佩剑 徐茂森 牟介刚 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：一种双口环密封的自吸排污泵,包括吸水室、带有切割刀片的叶轮、带有切割槽的前密封环、带有切割槽的后泵盖、机械密封、回流孔、泵体、气液分离室、泵轴和轴承体,带有切割刀片的叶轮安装于泵轴上,通过带有切割槽的后泵盖和轴承体与泵体相连,所述叶轮前后盖板边缘处,相隔360°/n均匀分布切割刀片,每个盖板上共有刀片n组,n为偶数,刀片的刀口朝向与叶轮旋转方向一致,前密封环和后泵盖为静止部件,在其内侧边缘处开设n个均匀分布的切割槽。本发明解决了自吸排污泵口环处易卡死和机封易磨损问题,同时,叶轮的双道口环密封型式,大大减少了高压流体从叶轮出口处回流至叶轮进口的液体流量,减小了能量的损失,提高了泵的效率。(The utility model provides a sealed from inhaling dredge pump of dual-ported ring, includes suction chamber, the impeller that has cutting blade, the preceding sealing ring that has the cutting groove, the back pump cover that has the cutting groove, mechanical seal, backward flow hole, the pump body, gas-liquid separation room, pump shaft and bearing body, the impeller that has cutting blade installs on the pump shaft, links to each other with the pump body through the back pump cover that has the cutting groove and bearing body, apron edge around the impeller, 360/n evenly distributed cutting blades are separated by, and the total blade n group on every apron, n are the even number, and the edge of a knife of blade orientation is unanimous with the impeller direction of rotation, and preceding sealing ring and back pump cover are static part, and the edge department sets up n evenly distributed cutting groove in its inboard edge. The invention solves the problems of easy blocking at the mouth ring of the self-suction sewage pump and easy abrasion of a mechanical seal, and simultaneously, the double-channel mouth ring sealing type of the impeller greatly reduces the liquid flow of high-pressure fluid which flows back from the outlet of the impeller to the inlet of the impeller, reduces the energy loss and improves the efficiency of the pump.)

一种双口环密封的自吸排污泵

技术领域

本发明涉及一种双口环密封的自吸排污泵，属于流体机械技术领域，主要用于解决自吸排污泵口环处易卡死和机封易磨损问题，保证泵的稳定可靠运行，提高其工作效率。

背景技术

自吸排污式离心泵具有结构紧凑、占地面积小、安装维修方便、运行平稳、连续运转时间长、寿命长、不存在灌引水问题等优点，因而在各行业都得到了广泛应用。由于自吸排污泵工作环境的特殊性，为了防止输送介质中纤维、杂质等堵塞叶轮、口环，需要对自吸排污泵的结构进行改进。根据中国专利号CN109505775A中所述，采用三级切割结构，分别是下切割刀口和切割刀组成第一级切割机构，上切割刀口和叶轮刀口组成第二级切割机构，叶片刀口和泵体斜面组成第三级切割结构，但该切割结构采用的开式叶轮，叶轮与盖板之间的间隙较大，泄漏损失严重，效率较低。为了减少高压流体从叶轮出口处回流至叶轮进口的液体流量，减小能量的损失，中国专利号CN108223422A，在泵吸入口处设置前密封机构。但该种结构只能减少叶轮与泵体口环之间的泄漏量，对于叶轮前盖板与泵体之间、叶轮后盖板与泵盖之间的泄漏却得不到有效控制，整个泵因液体泄露所造成的能量损失仍然较大。

发明内容

针对上述自吸排污泵的技术问题，本发明提供了一种双口环密封的自吸排污泵，该结构简单、制造安装方便、能有效实现对纤维杂质的切割，降低泵的泄漏量，同时可根据杂质含量的多少灵活调整叶轮前后盖板上切割刀片的数目。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种双口环密封的自吸排污泵，所述自吸排污泵包括吸水室、带有切割刀片的叶轮、带有切割槽的前密封环、带有切割槽的后泵盖、机械密封、回流孔、泵体、气液分离室、泵轴和轴承体，带有切割刀片的叶轮安装于泵轴上，通过带有切割槽的后泵盖和轴承体与泵体相连，所述带有切割刀片叶轮的前盖板和后盖板边缘处，相隔360°/n均匀分布切割刀片，每个盖板上共有刀片n组，n为偶数(2及2的倍数)，刀片的刀口朝向与叶轮旋转方向一致，前密封环和后泵盖为静止部件，在其内侧边缘处开设n个均匀分布的切割槽。

进一步，叶轮前、后盖板与前密封环和后泵盖之间的密封间隙控制在0.2mm至0.3mm；同时，叶轮前盖板与前密封环处，叶轮后盖板与后泵盖处形成第一道密封结构，加上叶轮进口与泵体口环处的第二道密封结构，实现了自吸排污泵的双道密封结构。

再进一步，所述叶轮前盖板和后盖板上的切割刀片为锯齿形结构。刀片材料为硬质合金，采用硬化处理，耐腐蚀性能好且硬度高，提高了刀片在含杂质流体的恶劣环境下运行时的可靠性；根据输送介质中杂质含量的多少，叶轮前、后盖板边缘处的刀片可以均匀地加工为四组、六组、八组、十组；与之对应的前密封环和后泵盖板上的切割槽加工成同样的组数，以实现有效切割。

优选的，切割槽的径向截面为梯形开口，上底9mm，下底6mm，高度6mm；凹槽的轴向深度为6mm。

或者是：所述叶轮前盖板和后盖板上的切割刀片可以为椭圆形刀头，增大与纤维杂质的接触面积，提高破碎性能；也可以采用楔形刀片，上升式的楔形结构有益于将切割完的杂质迅速排出，防止缠绕在刀头上。

所述切割槽不仅限于梯形截面，可以采用方形、半圆形等结构；方形截面的边长长度8mm，凹槽深度为6mm；半圆形截面的直径长度6mm，凹槽深度6mm。

所述刀片可设计成更换式的刀片结构，在泵运行一段时间后，通过观察自吸泵排出介质中纤维、颗粒的大小，判断刀头的磨损情况，进行刀头的更换；根据输送介质杂质含量的不同，合理选择刀片的形状和个数。

在机械密封腔处开设有螺旋形的凹槽；当细小颗粒杂质流经机械密封腔时，颗粒将顺着螺旋形凹槽被排出泵体，防止颗粒进入到机械密封装置，以提高机械密封的使用寿命。

本发明中，当叶轮旋转时，叶轮会将纤维状颗粒吸入叶轮内部流道，随着纤维状杂质进入到泵腔，由于口环和机械密封处压力低于叶轮出口处泵腔内的压力，由于压差的作用使得杂质会进入到叶轮前盖板和前密封环，以及叶轮后盖板和后泵盖之间的间隙，此时，叶轮前盖板和后盖板上的刀片会与前密封环及后泵盖上的切割槽配合，实现对纤维状杂质的切割。

本发明的有益效果主要表现在：解决了自吸排污泵口环处易卡死和机封易磨损问题，同时，叶轮的双道口环密封型式，大大减少了高压流体从叶轮出口处回流至叶轮进口的液体流量，减小了能量的损失，提高了泵的效率。

附图说明

图1为带有切割式叶轮的双口环密封自吸排污泵结构示意图。

图2为带有切割刀片的叶轮结构示意图。

图3为可更换刀片结构示意图。

图4为装有刀片的叶轮后盖板结构示意图。

图5为带有切割槽的密封环示意图。

图6为带有切割槽的后泵盖示意图。

图7为螺旋形的凹槽示意图。

图8为泵回流孔结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图8，一种双口环密封的自吸排污泵，所述自吸排污泵包括吸水室(1)、带有切割刀片的叶轮(2)、带有切割槽的前密封环(3)、带有切割槽的后泵盖(4)、机械密封(5)、泵体(6)、气液分离室(7)、轴承体(8)、泵轴(9)、回流孔(10)；叶轮(2)前盖板(11)和后盖板(12)边缘处，相隔90°均匀分布切割刀片(14)，每个盖板上共有刀片4组；刀片的刀口朝向与叶轮旋转方向一致，前密封环和后泵盖为静止部件，在其内侧边缘处开设4个均匀分布的切割槽(17)；当叶轮旋转时，叶轮会将纤维状颗粒吸入叶轮内部流道，随着纤维状杂质进入到泵腔，由于口环和机械密封处压力低于叶轮出口处蜗壳内的压力，由于压差的作用使得杂质会进入到叶轮和前密封环，以及叶轮和后泵盖之间的间隙，此时，叶轮前、后盖板上的刀片会与前密封环及后泵盖上的切割槽配合，实现对纤维状杂质的切割；叶轮前、后盖板与前密封环和后泵盖之间的密封间隙控制在0.2mm至0.3mm；同时，叶轮前盖板与前密封环处，叶轮后盖板与后泵盖处形成第一道密封结构，加上叶轮进口与泵体口环处的第二道密封结构，实现了自吸排污泵的双道密封结构，这种密封型式大大提高了自吸排污泵的密封性能，减小液体泄漏量，提高泵的工作效率。

图2为带有切割刀片的自吸泵叶轮结构示意图，叶轮前、后盖板上的切割刀片为锯齿形结构，刀片材料采用硬化处理，耐腐蚀性能好且硬度高，提高了刀片在含杂质流体的恶劣环境下运行时的可靠性；根据输送介质中杂质含量的多少，叶轮前、后盖板边缘处的刀片可以均匀地加工为六组、八组、十组；切割刀片可以为椭圆形刀头，增大与纤维杂质的接触面积，提高破碎性能；也可以采用楔形刀片，上升式的楔形结构有益于将切割完的杂质迅速排出，防止缠绕在刀头上。图3为可更换刀片结构示意图，在刀片(14)上设有M4螺纹孔(16)，用于将刀片固定在叶轮上。图4为装有刀片的叶轮后盖板结构示意图，叶轮前后盖板边缘处均布有四个凹槽，用于固定安装刀片；在凹槽和可更换式刀片上都设有M4螺纹孔(16)，通过M4双头螺丝(15)将刀片固定在叶轮上，在泵运行一段时间后，通过观察自吸泵排出介质中纤维、颗粒的大小，判断刀头的磨损情况，进行刀头的更换；根据输送介质杂质含量的不同，合理选择刀片的形状和个数。

图5为带有切割槽的密封环示意图，在密封环上设有4个均布的直径为Φ5.5mm的通孔(18)，在泵前盖板处设有4个均布的M5螺纹孔，通过M5内六角螺丝将密封环固定在泵前盖板上。图6为带有切割槽的后泵盖示意图，结合图5和图6，密封环和后泵盖板上的切割槽加工的组数与叶轮上刀片数目一致，以实现有效切割；切割槽的径向截面为梯形开口，上底9mm，下底6mm，高度6mm；凹槽的轴向深度为6mm；所述切割槽不仅限于梯形截面，可以采用方形、半圆形等结构；方形截面的边长长度8mm，凹槽深度为6mm；半圆形截面的直径长度6mm，凹槽深度6mm。

图7为在机械密封腔处开设的螺旋形的凹槽示意图，当细小颗粒杂质流经机械密封腔时，颗粒将顺着螺旋形凹槽被排出泵体，防止颗粒进入到机械密封装置，以提高机械密封的使用寿命；图8为泵回流孔结构示意图，回流孔位于泵体下方偏左位置，液体通过回流孔回流至叶轮，以实现自吸功能，同时通过叶轮上刀片与前密封环、后泵盖上切割槽的配合，实现纤维杂质的切割和隔离，有效地防止了纤维、杂质等堵塞回流孔，破坏自吸功能。

本说明书的实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，仅作说明用途。本发明的保护范围不应当被视为仅限于本实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域的普通技术人员根据本发明构思所能想到的等同技术手段。